關鍵原料的探勘與提煉
2023.06.21
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壹、新聞重點
據Foresight的文章4月28日報導，由於關鍵原料是任何綠色轉型的關鍵要素，因此與現在相比到2050年，歐盟清潔能源目標對「鋰」的需求量將增加35倍，對稀土金屬的需求量將增加7至26倍，[1] 不過立即存在的問題是：採礦能否與環境保護法齊頭並進？以及如何提煉關鍵原料又能兼顧到環境保護？
而關鍵原料被各國逐漸視為戰略物質，從開採、提煉至加工，如何減少放射性廢料對環境嚴重的汙染，世界各國對於這方面的議題屢屢發生各種糾紛、訴訟、罰款與賠償。[2]
迄今我國廢棄物處理成本愈來愈高，台積電身為全球晶圓代工龍頭，身先士卒。依據台積電110年度永續報告書指出，台灣廠區廢棄物回收率連續7年達95%，由原先的廢棄資源產生者，蛻變成為「循環經濟」的執行者。[3]
貳、安全意涵
一、「供應鏈」集中造成生產風險
繼美國國防後勤局（DLA）計畫一項回收夜視設備的「光學級鍺」（optical-grade germanium），該元素被視為一種關鍵原料，而其主要產地在於中國。[4] 歐盟也於3月16日提出《關鍵原料法》（Critical Raw Materials ,CRM Act）備忘錄中提出歐盟97%的鎂來自中國、電池中鈷60%是在中國精煉，這種集中使歐盟面臨重大的供應風險。[5] 2023年七大工業國集團（G7）對稀有金屬分佈不均感到十分擔憂，G7稀有金屬佔全球產量平均僅為8%，主要的生產仍為中國，例如應用於工具的鎢金屬，中國就佔全球產量8成以上，這些關鍵原料過度集中，將造成「供應鏈」中斷的風險。[6]
二、自然環境保護的衝突
電子廢棄物含有鎘、鉛、汞、溴化阻燃劑等有毒物質，處理過程會產生廢酸、廢水、廢污泥，沒有回收價值的物質會拿去掩埋或焚化，對環境將造成嚴重負擔。[7]
然而，挖礦也衍生歐洲如法國Tréguennec等地的公民環境問題；另外包含葡萄牙、德國、瑞典和西班牙也紛紛舉行抗議採礦的活動。[8] 有鑑於此，無論是挖礦亦或是提煉，均會對環境造成破壞與污染。然而兩者相較，究竟何者比較適合？
參、趨勢研判
一、關鍵原料回收再利用
依據環境資訊中心估計，回收金屬比原礦冶煉的能源效率好2至10倍；於此同時，挖礦占全球能源消耗量的1/7，同時在採礦過程排放汙染物將導致氣候變遷。[9]
2023年七大工業國集團氣候能源環境部長會議於4月15日至16日在日本札幌市舉行，其中共同聲明在環境領域的新目標，例如有關稀有金屬等關鍵礦產，以七大工業國集團為主回收國內外使用過電子機器等產品，增加全球整體資源回收量。[10]
二、關鍵原料處理技術提昇
藉由處理技術提昇，例如：過往廢棄鋰電池的黑粉，大多用在煉鋼輔助材料；然而工研院與環保署合力研發技術，運用精密物理分選、萃取以及純化，分離出關鍵原料，提高再生價值。[11]
英國皇家鑄幣局（The Royal Mint）利用加拿大公司Excir最新化學專利技術，興建一座專門從電子廢棄物提煉黃金的廠房，並且於今年宣布營運，從廢棄筆電、智慧型手機電路板中的電子垃圾中回收99%以上的黃金和其他貴金屬，解決日益嚴重的環境挑戰。[12]
另外紐西蘭的Mint Innovation，該公司將廢棄的電路板研磨成沙，讓所有金屬融合於其中，透過化學溶液將金屬溶解於其內，再使用生物材料（biological material）技術提取所需要的關鍵原料，加速循環再利用。
[1]Francesco Bassetti, “Moving Mining Back to Europe”, Climate Foresight, April 28, 2023, https://www.climateforesight.eu/articles/moving-mining-back-to-europe/.
[2]〈中國稀土戰略：「加工技術比稀土原料本身更重要」〉，《BBC NEWS中文》，2021年3月1日，https://www.bbc.com/zhongwen/trad/chinese-news-56226634。
[3]林思宇、鐘惠玲，〈廢料提煉黃金 永續台灣隊創新商機〉，《經濟日報》，2022年10月1日，https://money.udn.com/money/story/5612/6653033；台積電，《110年度永續報告書》，https://reurl.cc/EojOdA。
[4]Dlapublic Bethreece, “DLA Program Introduces Domestic Germanium Recycling Capability,” U. S. Department of Defense, https://www.defense.gov/News/News-Stories/Article/Article/3079217/dla-program-introduces-domestic-germanium-recycling-capability/.
[5]https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A52023PC0160.
[6]〈G7要合作回收利用稀有金屬，減輕供應風險〉，《日經中文網》，2023年3月8日，https://zh.cn.nikkei.com/politicsaeconomy/politicsasociety/51659-2023-03-08-09-35-46.html?start=0。
[7]錢志偉，〈進口五金救經濟?提煉貴金屬的環境代價〉，《我們的島》，2014年3月17日，https://ourisland.pts.org.tw/content/。
[8]同註1
[9]林可麗譯，〈貴金屬材料回收率不佳 危及再生能源產業〉，《環境資訊中心》，2011年6月2日。
[10]陳曉慈編譯，〈G7達共識不再建燃煤電廠〉，《聯合新聞網》，2023年4月17日，https://udn.com/news/story/6811/7102358。
[11]劉俐均、花振森，〈廢金屬變黃金!不良品電路板經拆解、提煉 再循環利用〉，《Yahoo!新聞》，2022年2月19日，https://tw.news.yahoo.com/。
[12]陳怡均，〈電子廢棄物變黃金〉，《中時新聞網》，2022年4月10日，https://www.chinatimes.com/newspapers/；“My Precious: Royal Mint Recovers Gold from Electronic Waste,” The Manufacturer, March 23, 2023. https://reurl.cc/7k0ZkQ.